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我校霍夫曼先進材料研究院再獲重要研究進展

發布:2021-04-02

一種高穩定性金屬有機骨架多孔材料。

近日(ri),我校(xiao)霍夫曼先進材料研(yan)究院諾獎團(tuan)隊在(zai)高品質汽油組分(fen)節能分(fen)離領(ling)域取得(de)重要研(yan)究進展:開發一種高穩定性(xing)金屬有(you)機骨(gu)架(jia)多(duo)孔材料,該材料首次實(shi)現常(chang)溫常(chang)壓下單(dan)支(zhi)鏈(lian)和(he)雙支(zhi)鏈(lian)烷烴(jing)的完(wan)全篩分(fen),在(zai)節能分(fen)離領(ling)域有(you)重要應用前(qian)景。這一研(yan)究成果(guo)發表在(zai)化學領(ling)域國際頂尖期刊《美國化學會(hui)志(zhi)》(J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.0c01769)上,論文第一作者(zhe)為(wei)(wei)霍夫曼先進材料研(yan)究院余良,通訊作者(zhe)為(wei)(wei)王(wang)浩副(fu)教授(shou)和(he)李靜客座(zuo)教授(shou)。深圳職(zhi)業技術學院為(wei)(wei)論文第一完(wan)成單(dan)位。

隨著我國環保標準越來(lai)越高,汽(qi)(qi)油(you)質量(liang)(liang)標準也在(zai)(zai)逐步升級,要(yao)(yao)求汽(qi)(qi)油(you)在(zai)(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯烴(jing)的(de)前(qian)提下(xia)(xia)保持辛烷(wan)(wan)值。在(zai)(zai)此背景下(xia)(xia),增(zeng)大高辛烷(wan)(wan)值清潔汽(qi)(qi)油(you)調和組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)如異(yi)構(gou)(gou)化(hua)油(you)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)油(you)池(chi)中的(de)比(bi)例,以在(zai)(zai)降(jiang)硫、降(jiang)烯烴(jing)的(de)前(qian)提下(xia)(xia)保持辛烷(wan)(wan)值,增(zeng)加高標號汽(qi)(qi)油(you)產量(liang)(liang),是目(mu)前(qian)我國石油(you)化(hua)工(gong)行業的(de)重要(yao)(yao)任務,關(guan)乎國民經濟和社會發展。烷(wan)(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)(fen)異(yi)構(gou)(gou)體(主要(yao)(yao)為(wei)C5/C6烷(wan)(wan)烴(jing))的(de)分(fen)(fen)(fen)離是生產高辛烷(wan)(wan)值異(yi)構(gou)(gou)化(hua)汽(qi)(qi)油(you)組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)的(de)重要(yao)(yao)工(gong)藝過程。傳統的(de)分(fen)(fen)(fen)離技術以蒸(zheng)餾為(wei)主。近年來(lai),為(wei)降(jiang)低分(fen)(fen)(fen)離過程所(suo)需的(de)能(neng)耗、減少碳排放,科學家嘗試利(li)用(yong)固體多孔材料吸(xi)附(fu)分(fen)(fen)(fen)離的(de)方法(fa)分(fen)(fen)(fen)離烷(wan)(wan)烴(jing)同分(fen)(fen)(fen)異(yi)構(gou)(gou)體。目(mu)前(qian)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)5A分(fen)(fen)(fen)子篩由于其(qi)(qi)吸(xi)附(fu)容量(liang)(liang)相對較(jiao)低,且(qie)不具備分(fen)(fen)(fen)離單/雙支鏈同分(fen)(fen)(fen)異(yi)構(gou)(gou)體的(de)能(neng)力,因此限制(zhi)了其(qi)(qi)大規模應用(yong)。研究(jiu)表明,新型多孔材料金屬(shu)有機框架(MOFs)由于其(qi)(qi)高比(bi)表面積(ji)、孔結(jie)構(gou)(gou)高度(du)可調等特點,有望解決目(mu)前(qian)所(suo)存在(zai)(zai)的(de)技術瓶頸。

為此,我校(xiao)研究團(tuan)隊(dui)(dui)開發一種高穩定性金(jin)屬(shu)有機骨架材料Al-bttotb并探索(suo)其烷(wan)烴(jing)(jing)同(tong)分(fen)(fen)(fen)異(yi)構體(ti)吸(xi)附分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)性能(neng)(neng)。由于具(ju)有合適的(de)孔道形狀和孔徑,該(gai)材料在(zai)常溫(wen)常壓下(xia)只吸(xi)附直(zhi)鏈(lian)和單支(zhi)鏈(lian)烷(wan)烴(jing)(jing),而不吸(xi)附雙支(zhi)鏈(lian)烷(wan)烴(jing)(jing),因而可實現(xian)烷(wan)烴(jing)(jing)同(tong)分(fen)(fen)(fen)異(yi)構體(ti)的(de)高效分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)。該(gai)項成果為利用(yong)(yong)節(jie)能(neng)(neng)、環(huan)保的(de)吸(xi)附分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)技(ji)術分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)烷(wan)烴(jing)(jing)同(tong)分(fen)(fen)(fen)異(yi)構體(ti)提供了可能(neng)(neng),具(ju)有較好的(de)應用(yong)(yong)潛力。該(gai)項研究受到(dao)國家(jia)自然(ran)科學基(ji)金(jin)、廣東省(sheng)自然(ran)科學基(ji)金(jin)以及深圳職業技(ji)術學院高層次團(tuan)隊(dui)(dui)引進計劃等項目的(de)資助。目前該(gai)團(tuan)隊(dui)(dui)正(zheng)在(zai)與中石(shi)油(you)的(de)研究團(tuan)隊(dui)(dui)合作,探索(suo)吸(xi)附分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)技(ji)術應用(yong)(yong)于石(shi)腦油(you)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)(li)的(de)產(chan)業化可能(neng)(neng)。

據悉,J. Am. Chem. Soc. 是(shi)化(hua)學、材料(liao)領域的(de)頂級期刊,發表基(ji)礎研究或應用基(ji)礎研究領域突破性的(de)成(cheng)果(guo),創刊至(zhi)今已有140年的(de)歷史。這是(shi)我(wo)校(xiao)霍夫曼(man)先進材料(liao)研究院半(ban)年內第二次(ci)在J. Am. Chem. Soc.上發表研究成(cheng)果(guo)。

(霍(huo)夫曼先進材料研究院(yuan))

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